Тогда уравнение (1) можно переписать (в проекциях векторов на ось х) в виде:

M₁a = - P₁ + T

- M₂a = - P₂ + T

Решая эту систему уравнений относительно а находим:

, (2)

где M = M₁ + M₂.

Ускорение системы а можно определить экспериментально, измеряя расстояние s, пройденное грузом за время t , по формуле:

. (3)

Из-за инерционности блока и наличия сил трения в оси блока, ускорение (3), наблюдаемое на опыте, должно быть меньше, чем ускорение, определяемое по формуле (2).

Порядок выполнения работы Задание 1. Определение зависимости ускорения системы грузов от действующей внешней силы.

1. Установить на правый груз перегрузок заданной массы Δm и определить время, за которое груз проходит заданное преподавателем расстояние S. Время прохождения расстояния измерить три раза. Данные измерений записать в таблицу 1.

2. Повторить измерения п.1 для других перегрузков.

3. Рассчитать ускорения системы грузов по формуле

.

4. Рассчитать теоретическую зависимость ускорения от силы тяжести перегрузка по формуле a_теор = Δmg/M.

5. Построить в одной системе координат графики зависимости экспериментальных и теоретических значений ускорения системы грузов от величины силы тяжести перегрузка Δmg.

Система движущихся грузов массы М
кг	s, м	t1,c	t2,c	t3,c	tср, c	аэксп, м/с2	aтеор, м/с2

Таблица 1

Задание 2. Определение зависимости ускорения системы грузов от их массы.

1. Уменьшить массу системы грузов вдвое (для этого необходимо отвинтить нижнюю половину каждого из грузов).

2. Повторно провести измерения с новой системой грузов для одного перегрузка (см.задание 1). Занести результаты измерений в таблицу 2.

Система движущихся грузов массы
кг	s, м	t1,c	t2,c	t3,c	tср, c	аэксп, м/с2	aтеор, м/с2

Таблица 2

3. Рассчитать ускорение системы грузов по формуле

.

4. Рассчитать теоретическое значение ускорения от силы тяжести перегрузка по формуле a_теор = 2Δmg/M.

5. Сделать вывод на основе сравнения значений ускорений в задании 1 и 2.

Контрольные вопросы

1. Что изучает динамика?

2. Что такое инерция?

3. Дайте определения массы, силы и ускорения.

4. Сформулируйте принцип суперпозиции сил.

5. Сформулируйте первый закон Ньютона.

6. Какие системы отсчета называют инерциальными?

7. Что такое импульс тела?

8. Сформулируйте второй закон Ньютона.

9. Что такое сила тяжести?

10.Выведите формулу зависимости ускорения системы грузов от их массы на машине Атвуда.